解析人體第七大營養(yǎng)素——膳食纖維

孟慶義

早在1953年英國流行病學專家菲普斯利就提出“膳食纖維”這一概念；1960年英國營養(yǎng)病學專家楚維爾等在東非烏干達等地研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代文明病如心腦血管病、便秘、糖尿病和癌癥等在英國和非洲有顯著差別，非洲居民因天然膳食纖維攝取高，現(xiàn)代文明病發(fā)病率明顯低于英國。隨后，膳食纖維逐漸引起人們的重視，和蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、礦物質(zhì)、水，共同被世界衛(wèi)生組織列為人體必需的“七大營養(yǎng)素”。

1.膳食纖維可改善營養(yǎng)不良

2015年Gordon和Leulier F等學者在《Science》和《Cell》雜志發(fā)表的三項研究表明，腸道微生物組對人體的影響非常巨大，在食物匱乏的情況下，腸道菌群的組成可以決定個體是健康生長還是發(fā)育不良。首先Gordon等發(fā)表在Science雜志上的研究為人們展示了在馬拉維幼兒中腸道菌群影響機體生長的證據(jù)。研究人員建立了本身不具備微生物組的無菌小鼠，把營養(yǎng)不良幼兒的不成熟微生物組和健康幼兒的成熟微生物組分別移植給這些小鼠，并用馬拉維幼兒典型食物進行飼養(yǎng)；研究顯示移植了不成熟微生物組的小鼠生長情況較差，微生物組成熟的小鼠在飲食相同的情況下會長出更多的肌肉和更致密的骨骼。

隨后Gordon等在Cell雜志上發(fā)表的文章指出，母乳可以幫助幼兒建立合適的腸道菌群，讓幼兒處于正確的生長軌道上，健康母親一般分泌經(jīng)過修飾的糖分子，即唾液酸化的人乳低聚糖；幼兒并不利用這些營養(yǎng)物質(zhì)，從中獲益的其實是腸道菌群。研究顯示嚴重營養(yǎng)不良的母親只能生產(chǎn)較少的微生物的“食糧”。研究人員將這些低聚多糖純化出來，再添加到小鼠的飲食中，結果移植了不成熟微生物組的小鼠，長出了更多的肌肉和更大的骨骼，小鼠大腦和肝臟的代謝也出現(xiàn)了很大改變。從而推斷腸道細菌可能通過處理這些低聚多糖（膳食纖維），生產(chǎn)了幫助機體生長的物質(zhì)。

法國學者Leulier F也在Science論文中描述了類似的發(fā)現(xiàn)，相同飲食的無菌小鼠，與腸道菌群正常的小鼠相比，則只能長出較少的肌肉和骨骼。在健康動物中，生長激素主要是通過刺激IGF-1增加，進而促進組織生長。無菌小鼠組的生長激素和腸道菌群正常的小鼠差不多，但血液、肝臟和肌肉里的IGF-1活性比較低。如果給這些無菌小鼠注射IGF-1或者補充一些特殊的腸道乳酸菌，其生長都能趕上腸道菌群正常小鼠的生長進度。這揭示腸道菌群通過改變小鼠的激素水平，影響人體生長發(fā)育。

著名學者弗吉尼亞大學Petri W認為這三項研究是全球健康尤其是營養(yǎng)學的一個分水嶺，為人們帶來了影響深遠的啟示，即補充膳食纖維，可操縱腸道菌群，有望調(diào)整兒童的營養(yǎng)狀態(tài)。目前全世界每年因營養(yǎng)不良導致了300多萬兒童死亡，造成了發(fā)育遲緩、免疫及認知發(fā)育缺陷；如通過補充膳食纖維類的非淀粉多糖，可以幫助機體建立合適的腸道菌群，并改善其發(fā)育狀況。其重要意義在于，這將改變貧困地區(qū)援助的傳統(tǒng)模式，從“送糧食”，轉變?yōu)椤八蜕攀忱w維”，后者更有效。故Petri指出，安全而且有效的“腸道細菌食糧-膳食纖維”，將起到令人驚嘆的效果。

2.膳食纖維可改善嬰兒免疫

嬰兒在出生時胃腸道也處于無菌狀態(tài)，但隨后細菌定植迅速發(fā)生；新生兒的胎齡、分娩模式和飲食似乎都對該過程具有顯著的影響。對于通過剖宮產(chǎn)分娩出生、早產(chǎn)和/或在圍產(chǎn)期或產(chǎn)后接觸過抗生素的新生兒，腸道共生益生菌的定植有所延遲。故剖腹產(chǎn)嬰兒出生后會出現(xiàn)免疫紊亂現(xiàn)象，日后會一些疾病或健康問題，如哮喘、食物過敏、花粉過敏及肥胖癥等。近來的研究發(fā)現(xiàn)，這些剖腹產(chǎn)嬰兒的腸道菌群分布，類似于母親皮膚的定植菌；紐約大學醫(yī)學院的DominguezBello M用沾滿母親陰道微生物的紗布，涂到剖腹產(chǎn)嬰兒的口腔和皮膚表面，即給寶寶生出生后迅速洗一個母親陰道分泌物的細菌澡，這些剖腹產(chǎn)嬰兒的腸道菌群分布，則與母親陰道的定植菌相似，日后發(fā)生免疫紊亂的現(xiàn)象可能會減少。即重新恢復剖腹產(chǎn)嬰兒的腸道菌群，可降低日后免疫紊亂的風險。

隨即的研究還發(fā)現(xiàn)，通過陰道分娩的嬰兒，無論是母乳喂養(yǎng)還是配方奶粉喂養(yǎng)，出生48小時的細菌定植模式均類似；然而在出生后第7天，配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒中，約有三分之二出現(xiàn)壞腸道細菌-脆弱類桿菌占優(yōu)勢的情況，而母乳喂養(yǎng)的嬰兒中只有 22%。 故在發(fā)展中國家，嬰兒滿月之前時，母乳喂養(yǎng)的嬰兒出現(xiàn)了以雙歧桿菌屬為主的菌群定植，而配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒，則出現(xiàn)了類桿菌屬與雙歧桿菌屬微生物的均等定植。但在物質(zhì)豐富的發(fā)達國家，母乳喂養(yǎng)和配方奶粉喂養(yǎng)的嬰兒之間，區(qū)別較不明顯；這說明奶粉中添加膳食纖維類“有益細菌的食糧”，可快速恢復幼兒的有益腸道菌群，有可能避免長大后可能出現(xiàn)免疫異常等疾病。

3.膳食纖維能協(xié)助通便

所謂宿便指腸管內(nèi)長期停滯淤積的陳舊大便。一般3-5日不解大便而停留于腸管內(nèi)的糞塊稱為宿便。宿便的形成往往源于人們飲食過于精細，攝取的膳食纖維不足而造成。宿便長期堆積腸道內(nèi)，反復發(fā)酵，毒素被腸道吸收，增加肝臟負擔，誘發(fā)多種疾病產(chǎn)生，同時，由于宿便難以排出導致便秘，又是肛腸疾病、直腸癌、心血管病的重要誘因之一。有資料表明，10克（約一小勺）水溶性膳食纖維相當于2500g大白菜=2500g番茄=2500g芹菜=2500g葡萄=833g香蕉的提取物，這些物質(zhì)為長鏈多聚糖不被消化，在腸道中大量吸收水分，使糞便保持柔軟狀態(tài)，減少毒素的吸收，對于便秘、濫用抗生素造成的腹瀉有雙向調(diào)節(jié)和改善作用。但使用中需注意，如果菌群被滋養(yǎng)得太好，或者被滋養(yǎng)的是“生氣”細菌，就會導致脹氣、排氣過多和腹痛，此時減量食用，或食用一段時間菌群再平衡后，這些現(xiàn)象會消失。實際上，發(fā)酵產(chǎn)氣是一個將膳食纖維素分解成有益最終產(chǎn)品的過程，這些可發(fā)酵膳食纖維的分子結構和聚合度對其療效影響很大，酵解后的產(chǎn)物可通過刺激細菌生長、促進消化和調(diào)節(jié)免疫功能改善腸道健康。

4.補充日常膳食纖維攝入不足

所謂膳食纖維鴻溝就是指現(xiàn)代飲食方式中，人們很難按照推薦標準吃到足夠量的膳食纖維，以致于讓一些腸道微生物消失，進而引起各種慢性疾病。以美國為例，推薦每日攝入纖維量是，成年男性38g，女性25g，而實際平均攝入量只達到一半左右：男性18.7g，女性15.6g。而在中國，推薦膳食纖維攝入量為25-35g，實際攝入量有多個說法，不過都沒有說超過15g的。

過去國人的膳食素以谷類食物為主，并輔以蔬菜果類，所以本無膳食纖維缺乏之虞，但隨著生活水平的提高，食物精細化程度越來越高，動物性食物所占比例大為增加。一些大城市居民膳食脂肪的產(chǎn)熱比例，已由幾十年前的20%～25%增加至目前的40%～45%，而膳食纖維的攝入量卻明顯降低，所謂“生活越來越好，纖維越來越少”。由此導致一些所謂“現(xiàn)代文明病”，如肥胖癥、糖尿病、高脂血癥等，以及一些與膳食纖維過少有關的疾病，如腸癌、便秘、腸道息肉等發(fā)病率日漸增高。故國人應長期外源性補充膳食纖維，以填補膳食纖維鴻溝。

實際上膳食纖維適用于各種人群的使用。在嬰兒奶粉中適量添加水溶性膳食纖維，可使其腸道微生物菌群更為接近母乳，有些研究還顯示，在嬰兒配方奶中添加膳食纖維可改善腹瀉情況。青少年補充水溶性膳食纖維，促進胃腸道對微量元素的吸收和鈣的吸收，對骨骼生長和健康尤為有益。老年人因其生理特點決定，更加適宜補充水溶性膳食纖維，每天補充量15-30克，對降低便秘、心血管疾病、糖尿病、高脂血癥、癌癥（直腸癌、結腸癌）等均有明確且肯定的補益作用。此外，必須強調(diào)的是水溶性膳食纖維，適宜長期食用。

近來在國家公眾營養(yǎng)改善-微生態(tài)促進項目中，針對我國居民畜肉類和油脂類食物消費過多，而谷類食物攝入不足，食品加工過精過細，環(huán)境污染比較嚴重以及抗生素類藥物使用過多過濫的情況，建議民眾在日常飲食中添加膳食纖維，改善體內(nèi)微生態(tài)環(huán)境，遏制慢性病過快發(fā)展態(tài)勢。